毕业设计（论文）--GDR80给袋机给袋系统设计

毕业设计（论文）--GDR80给袋机给袋系统设计 毕业设计(论文)--GDR80给袋机给袋系统设计 摘 要 GDR80给袋机给袋系统是一种八工位给袋式旋转包装机的给袋部分包括送袋装置吸袋装置和夹袋装置所述的送袋装置包括链轮链条输送机构送袋板重锤连杆可调挡板和小带轮通过链轮带动带轮转动并通过塑料带转动产生的摩擦推动送袋板前进以达到送袋目的所述吸袋装置包括吸盘平行机构吸盘真空管和凸轮通过凸轮旋转带动吸盘平行机构移动在确定时间在确定地点吸盘吸住包装袋并送至夹袋夹下方所述夹袋装置包括长短夹片夹片驱动杆凸轮夹袋座和立柱座通过凸轮旋转带动夹片驱动杆并通过齿轮传动已达到夹片的开与合由于设有送袋装置吸袋装置和夹袋装置因此送袋准确不会出现一次多袋情况并且包装袋不会发生歪斜和下落现象提高了给袋质量 在设计过程中为了提高产品设计质量缩短产品开发周期和降低劳动强度采用计算机辅助设计实现参数化设计本论文针对GDR80给袋机给袋系统结构设计特点采用SolidWorks参数化软件利用输入的给袋系统的主要设计参数生成三维实体模型实现工作仿真软件还可输出二维的工程图纸输出动画及相关的数据图形等其中还对凸轮做了相应的计算包括凸轮曲线的选取凸轮从动件的运动规律等最后对一些必要的结构进行强度刚度校核确定机构是否满足设计要求整个设计过程实现了参数化体现了设计灵活性 本文的所有设计工作均切实执行了相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 通过本文的计算校核可以确保所设计的所有部件均符合要求能够满足多工位包装机的工作需要可以在实际生 产中加以应用 关键词包装机 给袋系统 机械 SolidWorks Abstract GDR80 machine to the bag to bag system is an institution to bag which is a kind of eight-stationed rotary bag packing machine It consists of bag device to send suction bag device and folder pocket device The described bag device to send involves conveyor chain sprocket body board to send bags heavy chain link adjustable baffle and small pulley The friction engendered by the sprocket motivating the pulley to wheel and the plastic belt turning pushes the board forward and attains the purpose of sending The discussed suction bag device adopts computer aided design in the interest of improving the quality of designed products during the process curtailing the products development cycle and decreasing labor intensity to realize parametric design this paper points to the structure design features of the GDR80 system adopts the solidworks parametric software and makes use of the main design parameters fed in from the system then the three solid model comes into being and finishes the work simulation ultimately output the animation and graph Then do the calculation of the cam to let us know the cam curve and the characteristics of motion of the follower After all this do the analysis on the stability and intensity of the dangerous part to make sure it can satisfy the design requirementsThe whole design process puts parametric into practice and incarnates the flexibility of design In this paper all the design work is based on the effective implementation of the relevant standards Through this calculation the check can ensure that all components are designed to meet the requirements as well as the multi-packaging machines work requirements which can be applied in actual production Key word Packing machine To the bag system Machinery SolidWorks 目录 第1章 绪 论 1 11 包装机简介 1 12 当前包装机械行业的发展现状 2 13 本文研究的主要内容及目标 4 第2章 给袋系统设计 6 21 背景技术 6 22 GDR80给袋机简介 6 23 GDR80给袋机给袋系统 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选择 7 24 给袋系统方案建模 9 第3章 送袋装置设计 11 31 送袋装置简介 11 32 送袋装置机构设计 12 com 链轮链条机构设计 12 com 挡袋板的设计 14 com 升降螺杆的设计 14 com 传动锥齿轮的设计 15 33 本章小结 20 第4章 吸袋装置设计 21 41 吸袋装置简介 21 42 吸袋装置机构设计 22 com 四杆机构设计 22 com 吸盘机构设计 23 com 吸盘控制凸轮设计 25 43 本章小结 34 第5章 夹袋装置设计 35 51 夹袋装置简介 35 52 夹袋装置机构设计 36 com 夹袋夹张合齿轮的设计 36 com 夹带装置控制凸轮设计 43 53 本章小结 47 结论 48 致谢 50 参考文献 51 附录 毕业实习报告 52 第1章 绪 论 11 包装机简介 一(包装机是一个产品和的的统称主要分2个方面1(流水线式整体生产包装应用于食品医药化工等行业的 袋装瓶装 产品的灌装 添充 封口机打码主要包括液体 膏体 灌装机枕式包装机粉剂颗粒包装机等2(产品外围包装设备用于产品生产出来后的喷 打 生产日期封口缩膜等主要包括1真空应在温度-1050?相对湿度不大于85周围空气中无腐蚀性气体无粉尘无爆炸性危险的环境中使用像打包机和收缩机一样本真空为三相380V电源 2为真空确保真空泵正常工作真空泵电机不允许反转应经常检查油位正常油位为油窗的12-34处不能超过当真空泵中有水分或油颜色变黑时此时应更换新油一般连续工作一两个月更换一次用1真空汽油或30汽油机油也可以 3杂质过滤器应该经常拆洗一般1-2个月清洗一次如包装碎片状物体应缩短清洗时间 4连续工作2-3个月应打开后盖30对滑动部位及开关碰块加润滑油对加热棒上的各连接活动处应视使用情况加油润滑 5对减压过滤油雾三联件24要经常检查确保油雾油杯内有油缝纫机油过滤杯内无水 6加热条硅胶条上要保持清洁不得粘有异物以免影响封口质量 7加热棒上加热片下的二层粘膏起绝缘作用当有破损时应及时更换以免短路 8用户自备工作气源和充气气源真空工作压力已设定为03MPa比较合适无特殊情况不要调节过大 9真空在搬运过程中不允许倾斜放置和撞击更不能放倒搬运 10真空在安装时必须有可靠接地装置 11严禁将手放入加热棒下以防受伤遇紧急情况立即切断电源 12工作时先通气后通电停机时先断电后断气未来10,15年中国包装工业的发展趋势第一2004年中国包装工业总产值预计将达到3000多亿元年递增速度达7,左右其中纸包装制品将达到1900万吨塑料包装制品预计达到504万吨金属包装制品预计达到288万吨玻璃包装制品可望达到1050万吨将达到67万台套 第二从2006年到2010年包装工业的总产值预计达到4500亿元保持平均每年的增速为7, 第三从2011年到2015年包装工业总产值可达到6000亿元平均每年以6,的速度增长到2015年纸包装制品可达到3600万吨塑料包装制品946万吨金属包装制品491万吨玻璃包装制品1550万吨械120万台套 第四包装工业结合产业结构调整会更多地体现在产品的消耗降低结构优化品种改善质量提高和竞争力的增强符合消费升级科技进步和可持续发展的产品将加速增长中国将对中高档包装原辅材料和高档机械设备的进口给予足够的重视 第五到2020年中国包装工业将满足全面建成小康社会的需求建成一个科技含量高经济效益好资源消耗低环境污染少人才资源优势得到充分发挥的新型中国包装工业旋转全自动包装代替了手工包装为大型企业中小规模企业实现了包装自动化提高了各行各业的生产效率大幅降低了快速更换包装袋规格自动给袋装置的宽度可自动一次性调整 图21 GDR80给袋机 23 GDR80给袋机给袋系统方案选择 GDR80给袋机给袋系统方案的确定是给袋系统设计进行的一个重要的环节它包括 根据给袋机构的形状特征尺寸精度整体质量和可占空间等条件进行分析与判断确定设计步骤选择合适的方案 根据合适方案选择合适的设计软件进行三维建模 根据三维软件所画的三维模型图进行机构受力分析强度校核运动仿真确定正确的方案与选择合适的材料和必要的工艺要求 根据生产批量尺寸大小精度要求以及现有制造水平设备能力等多种因素却定产品的社会定位通常按小批量低加工精度要求设计 故通过网络和相关书籍对现有的给袋系统机构进行分析与对比对选择和改进自己所要设计的给袋系统方案具有指导作用本文选择一个具有代表性的且与本设计类似的方案进行参考分析如下 参考方案 给袋式包装机给袋系统如图22 图22 给袋式包装机给袋系统 方案简介该机构的主要特征在于给袋机构具有机械手和给袋器所述机械手具有夹袋装置支撑臂5第一转轴15转轴座21传动轮12第一摆臂13第二摆臂14及第一摆臂13第二摆臂14动作的第一凸轮16和第二凸轮17所述给袋器具有盛袋室9盛袋室9安装在升降杆19上在所述盛袋室9的上方装配有吸袋头8所述吸袋头8通过管路与真空泵连接该装置增加了机械手通过机械手的动作来将包装袋夹到包装袋转盘夹子口上因此给袋准确并且不会出现包装袋下落现象 保证了与袋口的统一性提高了包装质量本装置与现有技术相结合具有实质性特点与进步 优点本方案由于增加了机械手通过机械手的动作来将包装袋夹到包装袋转盘子夹口上因此给袋准确不会出现包装袋下落和保证袋口的统一性 缺点机构结构复杂制造难度大在现有的机械加工水平下很难准确控制机械手的运动外加给袋行程大且无什么支撑保持机械手夹力要消耗多余的功率 方案总结通过对上述方案的分析与思考结合自己设计方案GDR80给袋机给袋系统如图23所示为所设计给袋系统的右视图为了更好的观察隐藏了其中一些无关零件 117号凸轮 2吸盘平行机构臂 3连杆 4重锤 5送袋装置链轮 6吸盘机构 7夹袋座 8夹袋夹 图23 GDR80给袋机给袋系统 方案简介本给袋机构是一种八工位给袋式包装机的给袋机构包括送袋装置吸袋装置和夹袋装置所述的送袋装置包括链轮链条输送机构送袋板重锤4连杆3可调挡板和小带轮通过链轮带动送袋装置带轮5转动并通过塑料带转动产生的摩擦推动送袋板前进以达到送袋目的所述吸袋装置包括吸盘平行机构2吸盘真空管和凸轮通过凸轮171旋转带动吸盘平行机构移动在确定时间在确定地点吸盘吸住包装袋并送至夹袋夹下方所述夹袋装置包括长短夹片8夹片驱动杆凸轮22夹袋座和立柱座通过凸轮旋转带动夹片驱动杆并通过齿轮传动已达到夹片的开与合由于设有送袋装置吸袋装置和夹袋装置因此送袋准确不会出现一次多袋情况并且包装袋不会发生歪斜和下落现象提高了给袋质量 优点结构简单操作方便送袋准确不会出现一次多袋情况并且包装袋不会发 生歪斜和下落现象故采用此方案进行建模设计 24 给袋系统方案建模 方案确定后对该类型包装机进行测绘分析改进和计算并采用SolidWorks2007进行建模设计并通过SolidWorks2007进行仿真检测其工程上的可行性最终确定其由送袋装置吸袋装置和夹带装置三个装置组成如图24 1送袋装置 2吸袋装置 3夹袋装置 图24 给袋系统 通过总体设计可以确定其在总图中的具体位置具体位置如图25 图25 GDR80给袋机 第3章 送袋装置设计 31 送袋装置简介 送袋装置结构如图31 1挡袋板2小袋轮轴3小带轮4螺杆5链轮Z 16606B链轮7托链轮 8托链轮轴9送袋装置链轮10升降螺杆 11大手轮轴 1206B单排滚子链条 图31 送袋装置结构图 如上图所示该机构包括挡袋板1袋轮轴2小带轮3螺杆4链轮Z 16506B链轮6托链轮7托链轮轴8送袋装置链轮9升降螺杆10大手轮轴1106B单排滚子链条12等主要零件和其他未标注零件组成 该机构主要通过凸轮机构来进行控制凸轮运动带动吸袋平行机构臂运动平行机构臂在将运动传至连杆连杆另一端接重锤重锤与连杆以06B单排滚子链条12连接在链轮Z 165的相邻链轮 Z 10 T同样采用06B单排滚子链条12与送袋装置链轮9连接送袋装置链轮9和小带轮3通过塑料带连接送袋板压在上面当塑 料带转动时由于送袋板自身重力的作用与塑料带产生一个充当动力的摩擦力带 动送袋板前进综上所述送袋装置是通过链轮与凸轮共同协调来实现袋的间歇性 供给但方向不变 32 送袋装置机构设计 com 链轮链条机构设计 链条的选择通过测量和查询机械设计手册最终确定链条类型为06B型 节距P P 9525 内节内宽 销轴直径 套筒孔径 链条通道 内链板高度 外链板高度 链轮的设计 如图32 图32 链轮链条机构 计算项目 单位 计算结 果 大齿轮齿数 小齿轮齿数 从动齿轮齿数 所传递功率p KW p 015KW 传动比 修正功率 KW 查机械手册的 初定中心距 mm 依设计需求中心距取 链条节数 依实际需求取圆整 理论中心距 mm 转数 圈 链速 有效圆周力 作用于轴上的力 小链轮包角 度 链条长度 m 润滑采用定期人工润滑 本链传动的失效可能 1正常润滑的情况下铰链元件由于疲劳强度不足而破坏 2因铰链销轴磨损使链节距过度伸长从而破坏正常啮合和造成脱链 3经常起动制动反转造成冲击破断 com 挡袋板的设计 如图 板高 总宽 可调板宽 其他具体尺寸如图33图34 图33 图34 com 升降螺杆的设计 1( 螺旋传动的特点及选材 螺旋传动能将旋转运动转变成直线运动当螺旋升角大于摩擦角时也可将直线运动转变成螺旋运动若小于则不能因为螺旋传动具有自锁功能能用较小转矩获得很大的推力和传动比具有较高的运动精度且传动平稳 由于该螺杆只起升降作用且工作时间不长故其转速较低螺旋副的失效也一般为擦伤所以在选择螺杆材料和热处理时应提高螺杆的表面硬度降低其粗糙度值提高耐磨性 本螺杆的工作条件是低速低载短时且要具有一定得耐磨性用于载荷较大工作不频繁的传动故选材如下 材料 40Cr 热处理 淬火后回火 硬度 40-45HRC 2( 升降螺杆的校核 升降螺杆承担着整个送袋板和包装袋的全部重量为保证升降螺杆能正常工作以保证怎个系统的正常工作故对其耐磨性进行校核校核如下 计算项目 单位 计算结果 螺杆的中径 mm 螺杆旋合长度H mm H 350 螺杆旋合圈数 圈 100 螺距p mm 螺纹工作高度 mm 许用比压 7513 螺旋副压强P 由此可知耐磨性能通过 com 传动锥齿轮的设计 1( 锥齿轮传动的特点 锥齿轮副多用在相交轴之间传递功率或运动直齿锥齿轮副传递功率科打 2000KW线速度直齿锥齿轮不磨齿可达单级传动比小于10传动效率直齿锥齿轮可 达本锥齿轮模型及空间位置如图35 图35 锥齿轮传动机构 2( 锥齿轮传动的设计 1选择齿轮材料及热处理要求 据机械设计手册可得 小齿轮用45钢调质硬度229286HBS 大齿轮用45钢调质硬度217255HBS 2初步设计 设小轮转速为传递功率 查机械设计手册得直齿锥齿轮按齿面接触强度初步计算公式 式中初步取系数 小齿轮转矩 查机械设计手册小大齿轮的接触疲劳强度极限 查机械设计手册取安全系数则小大轮许用动 小齿轮大端分度圆直径 取则大端模数 取 3几何尺寸计算 小齿轮分锥角 大齿轮分锥角 大端分度圆直径 外锥距 齿宽 平均模数 平均分度圆直径 大端齿顶高 大端齿根高 齿根角 齿顶角 根锥角 顶锥角 大端齿顶圆直径 冠顶距 当量齿数 端面重合度 式中 3接触强度校核 查手册 动载荷系数 使用要求选用8级精度锥齿轮查表得 故可求出动载荷系数 齿向载荷分布系数 齿间载荷分布系数 节点区域系数 弹性系数 重合度系数 螺旋角系数 锥齿轮系数 寿命系数查表得 齿数应力循环数 润滑油膜影响系数 工作硬化系数 尺寸系数 将上述系数带入计算可得如下结果 满足强度要求 由于本机构锥齿轮所受弯曲应力极小故不作弯度强度校核 com 图36 锥齿轮结构图 33 本章小结 本章介绍了GDR80包装机给袋系统送袋装置链轮链条机构升降螺杆机构传动锥齿轮机构的组成材料尺寸和不同的性能指标只有把这写材料和不同的性能指标弄清楚了以后和对各机构进行必要的校核才能对给袋系统进行设计 第4章 吸袋装置设计 41 吸袋装置简介 吸袋装置结构如图41所示 1凸轮杠杆滚子轴2吸盘平行机构轴3吸盘平行机构臂盒4吸盘座5取袋气管紧固螺栓 6取袋气管7吸盘8吸盘平行机构臂盒盖9吸盘平行机构小轴10吸盘平行机构臂 11轴B 12吸盘机构臂座 13吸盘平行机构臂2 图41 吸袋装置 如上图所示该机构包括凸轮杠杆滚子轴1吸盘平行机构轴2吸盘平行机构臂盒3吸盘座4取袋气管紧固螺栓5取袋气管6吸盘 7吸盘平行机构臂盒盖8吸盘平行机构小轴9吸盘平行机构臂10轴B11吸盘机构臂座12吸盘平行机构臂213等主要零件和其他未标注零件组成 该机构采用凸轮控制通过凸轮运动凸轮杠杆滚子轴1紧贴其作圆周运动使吸盘平行机构臂10作四杆运动周期运动的凸轮使得取袋气管6和吸盘7实现来回的循环直线运动由于采用拉伸弹簧可保持吸盘平行机构臂10在内的四杆机构与凸轮的紧贴本机构还采用三吸盘错落布置以保证吸袋的准确与牢固 42 吸袋装置机构设计 com 四杆机构设计 本机构中要杆组实现的运动是将凸轮的转动转化为吸盘机构的平移运动故设计如下四杆机构如图42 图42 四杆机构 如上图所示机构壁座3固定作为机架杆件4通过轴承与原动件凸轮连接与壁盒1和杆件2一起构成了该四杆机构 此机构中杆件2受力最大为了保证该杆具有足够的强度必须使杆件危险截面的最大工作应力不超过材料拉伸的许用应力 即 材料的安全系数 屈服极限 许用应力 许用最大拉力 杆件危险截面积 材料为Q235钢 满足 故四杆机构可正常工作 com 吸盘机构设计 吸盘机构如图43 图43 吸盘机构 本机构采用三个高低错落吸盘保证物袋不易脱落在吸袋四杆机构的推动下真空吸盘前进到送袋机构挡板推动的包装袋吸取自立包装袋送与夹袋夹下完成送袋后倒退回原位置完成一个运动周期实现自动给袋目的 吸袋机构的推动力有由凸轮运动并经单向链轮通过链条与重锤相连实现利 用重力原理实现给袋机构的自动给袋 同时本机构结构简单易于实现性能价格比高生产自动化程度高能够减轻操 作者的劳动强度提高工作效率基本尺寸设计如下图44图45所示 图44 图45 吸盘平行机构臂尺寸如下图46图47所示 图46 图47 com 吸盘控制凸轮设计 1( 电机的选择 通过测绘工作选择电动机的各项数据如下表 表4-1 电机的各项数据 HZ U A rmin 60 200 20 1735 总的减速比为150通过计算 凸轮的转速为356rmin则该凸轮为低数凸轮 根据以上分析可进行凸轮材料的选取 2( 凸轮材料的选取 本凸轮的工作条件是低速低载故选材如下 材料 HT300合金铸铁 热处理极限应力σHO 退火180,250HB σHO 2HB 从动件接触端 材料 45 热处理 表面淬火40,50HRC 3( 凸轮公面粗糙度差及表 表4-2 凸轮公差及表面粗糙度 凸轮精度 极 限 偏 差 表面粗糙度Raμm 向径mm 极角 基准孔 凸轮槽宽 凸轮工作轮廓 凸轮槽壁 一般精度 ? 01,02 ? 30′,40′ H7 H8 H8 08,16 16 4( 凸轮尺寸的确定 要确定出凸轮的具体尺寸需确定从动件的位移速度加速度等与凸轮转角的函数关系然后在确定出相应的边界条件一般的设计原则是从动件的位移线图速度线图和加速度线图应该都是连续的尤其是在凸轮速度比较高的时候 在确定具体尺寸之前可以先设计出凸轮轮廓线凸轮的轮廓线可以用参数方程的形式表示凸轮轮廓曲线的设计主要内容是建立凸轮轮廓曲线的参数方程利用计算机或者手工画出凸轮的轮廓如果出现轮廓不光滑有尖点等问题则要修改凸轮从动件的结构尺寸甚至重新设计从动件的运动规律 本次设计是根据实体测绘进行的故通过扫描可直接得出凸轮的轮廓曲线然后在根据具体要求进行相关的修正扫描并修正后所得凸轮如下48图 图48 吸盘控制凸轮 由上图可知 AB段为推程运动段最大推程运动角?AOB 90? BC段为远休止段远休止角?BOC 138? AC段为回程运动段最大回程运动角?AOC 132? 推程运动角α从动件由离凸轮转动中心最近位置到达最远位置时的相应的 凸轮转角 远休止角 从动件在距凸轮转动中心最远的位置上停歇时相应的凸轮转角 回程运动角β从动件由离凸轮转动中心最远位置到达最近位置时的相应的 凸轮角 通过测量得出该凸轮推程段与回程段各点坐标如表4-3与表4-4所示 表4-3 吸盘控制凸轮推程段各点坐标 推程角α? 半径R1? 推程角α? 半径R1? 0 3206 48 6015 3 3215 51 6188 6 3258 54 6385 9 3222 57 655 12 3398 60 6745 15 3487 63 6896 18 3596 66 7067 21 3776 69 7229 24 3986 72 7375 27 4233 75 7525 30 4469 78 7658 33 4739 81 7774 36 5001 84 7864 39 5244 87 7946 42 5527 90 7997 45 5763 表4-4 吸盘控制凸轮回程段各点坐标 回程角β? 半径R2? 回程角β? 半径R2? 0 3207 66 5714 3 3216 69 5851 6 3235 72 601 9 3263 75 6115 12 3321 78 6241 15 3397 81 6355 18 3486 84 6459 21 3591 87 6586 24 3712 90 6714 27 3853 93 6823 30 3974 96 6955 33 4114 99 709 36 4277 102 7195 39 4429 105 7325 42 4574 108 7456 45 4743 111 7569 48 4895 114 7659 51 5039 117 7772 54 5200 120 7847 57 5318 123 7927 60 5457 126 7965 63 5599 129 7997 5( 吸盘控制凸轮强度的校核 凸轮强度校核 4-1 式中凸轮与从动件在接触处的法向力N 凸轮与从动件的接触宽度mm 综合曲率半径 两个外凸面接触用 4-2 外凸与内凹接触时用- 4-3 凸轮轮廓在接触处的曲率半径mm 从动件在接触处的曲率半径mm 综合弹性系数 4-4 分别为凸轮和从动件接触端材料的弹性模量钢对钢 1898钢对铸铁的 1654 钢对球墨铸铁的 1813 许用接触应力 4-5 粗糙度值低时取大值 凸轮转速 凸轮预期寿命 对HT氮化处理的表面其他材料 安全系数 其中 1813 N mm 为了使凸轮轮廓曲线不出现尖点须 4-6 为滚子半径由测绘知 mm则 mm 取mm 则由公式3-1得 其中 HB 取 由公式3-5得 满足 故凸轮强度符合要求 6( 吸盘控制凸轮机构行程分析 如图49所示随着凸轮的转动A点与点的位置发生着变化三点的位置固定不变且共线随着四杆机构的摆动的位置也在逐渐发生着变化从而导致L的取值有一定的范围其中其余尺寸如图所示 当OA取最小值时三点共线由图可知 且则 由三角函数关系得 故 图49 机构行程分析图 当OA取最小值时三点共线由图可知 且则 由三角函数关系得 此处负值表示杆摆动到直线右侧 此处负值表示杆摆动到直线右侧 故平行机构摆动的最大范围为 7( 吸盘控制凸轮机构仿真分析 当电动机带动从动轴运动时凸轮机构随之也运动起来但运动十分复杂为了更简单更直观的了解其运动规律我采用了SolidWorks中的CosMosMotion仿真插件对其运动仿真通过与其相连的吸盘平行机构臂轴承的线位移分析来推导凸轮 机构运动行程如图410所示 图410 易得其行程h 25mm且不同的时间平动的速度也是各不相同的 吸盘平动速度如图411 图411 可见吸盘在凸轮运动的控制下运动的速度波动是很大的 43 本章小结 本章介绍了GDR80包装机给袋系统吸袋装置控制凸轮四杆机构吸盘机构等的组成材料尺寸和强度进行说明与计算通过对这些数据的分析与参考以保证设计的正确性与可行性并用SolidWorks对机构进行运动仿真以此来准确反映运动情况 第5章 夹袋装置设计 51 夹袋装置简介 该机构的结构简图51 1微动开关座2夹片3夹袋支撑座4垫圈5螺栓M8X35 6顶部固件 7柱体8夹袋座 9螺栓M8X16 10驱动摇臂 11夹片驱动杆 12连杆 13螺栓M10X35 14立柱座 15凸轮22 16轴承 17夹袋弹簧 图51 夹袋装置 如上图所示该机构包括微动开关座1夹片2夹袋支撑座3垫圈4螺栓M8X355顶部固件6柱体7夹袋座8螺栓M8X169驱动摇臂10夹片驱动杆11连杆12螺栓M10X3513立柱座14凸轮2215轴承16夹袋弹簧17等主要零件和其他未标注零件组成 基本工作原理夹袋夹片2的张开与闭合是靠凸轮2215的转动控制的凸轮2215通过转动带动轴承16转动轴承16与凸轮杠杆连接在一起凸轮杠杆将运动传递给驱动摇臂10驱动摇臂10经关节轴承与连杆12连接连杆12将运动经驱动摇臂10传递给夹片驱动杆11然后带动套合在夹片驱动杆11齿轮的来回转动控制夹子的张开与闭合如此循环 52 夹袋装置机构设计 com 夹袋夹张合齿轮的设计 1( 齿轮传动概述 齿轮传动适用范围广传动功率可高达数万千瓦圆周速度可达150ms 最高300ms 直径能做到10米以上单级传动比可达8或更大 齿轮传动的主要优点是工作可靠使用寿命长瞬时传动比为常数传动效率高结构紧凑功率和速度适用范围很广等缺点是齿轮制造需专用机床和设备成本较高精度低时振动和噪声较大不宜用于轴间距离大的传动等 齿轮传动的失效形式主要有齿轮折断和齿面损伤两类齿面损伤又有齿面接触疲劳磨损点蚀胶合磨粒磨损和塑性流动等 折断一般发生在齿根部位 点蚀是润滑良好的闭式传动常见的失效形式 胶合是比较严重的黏着磨损 齿面较软的齿轮重载时可能在摩擦力的作用下产生齿面塑性流动从而破坏正确齿形 2( 夹袋齿轮的校核计算 本次设计的齿轮属于小功率且精度要求不是很高的齿轮传动可采用夹布胶 木尼龙等非金属材料本次设计齿轮材料选为尼龙齿轮的计算准则是由失效形式 确定闭式传动的齿轮主要失效形式是接触疲劳磨损弯曲疲劳折断和胶合 该齿轮传动为标准直齿圆柱齿轮传动如图52 图52 夹袋装置齿轮传动 通过测绘得知该齿轮的名义功率小齿轮转速传动比单班制预期使用寿命为 10年每年300个工作日在使用时间内工作时间占20动力机为电动机工作中有稍 许振动传动不逆转无严重过载 计算项目 计算公式 计算结果 齿面接触疲劳强度计算 1初步计算 转矩 齿宽系数 查表取 接触疲劳极限 查表得 初步计算的许用接 触应力 值 查手册取 初步计算的小齿 轮直径 取 初步齿宽 2校核计算 圆周速度 精度等级 查手册 选8级精 度 齿数z和模数m 初取齿数 查手册取 则 使用系数 查手册 动载系数 查手册 齿间载荷分配 系数 由此得 齿向载荷分布 系数 载荷系数 弹性系数 查手册 节点区域系数 查手册 接触最小安全 系数 查手册 总工作时间 应力循环次数 估计则指数 原估计应力循环次数正确 接触寿命系数 查手册 许用接触应力 验算 计算结果表明接触疲劳强度较为合适 齿轮尺寸无需调整 齿根弯曲疲劳强度验算 重合度系数 齿间载荷分配 系数 齿向载荷分配 系数 查表得 载荷系数 齿形系数 查手册得 应力修正系数 查手册得 弯曲疲劳极限 查手册得 弯曲最小安全系数 查手册 应力循环次数 原估计应力循环次数正确 弯曲寿命系数 查表得 尺寸系数 查表得 许用弯曲应力 验算 传动无严重过载故不作静强度校核 3( 夹袋夹片运动分析 夹袋夹片是夹袋装置中最重要零部件故对其运动行程进行仿真以帮助我们 更好的理解其工作原理 夹袋装置的角位移如图53 图53 可见其角位移为53? 夹片长速度曲线如图5 4 图5 4 夹片长加速度曲线如图55 图55 5 2 2 夹带装置控制凸轮设计 1( 凸轮材料的选取 本凸轮的工作条件是低速低载故选材如下 材料 HT300合金铸铁 热处理极限应力σHO 退火180,250HB σHO 2HB 从动件接触端 材料 45 热处理 表面淬火40,50HRC 与吸袋装置控制一样 2( 凸轮运动仿真分析 采用SolidWorks中CosMosMotion仿真插件对本凸轮机构仿真并选凸轮杠杆滚子轴为参照点对其线位移量进行分析以此来推断凸轮行程其中凸轮以ω 60?周期为6秒设定运动时间为7秒以便观察如图56所示 图56 易得凸轮行程h 55mm 凸轮杠杆速度输出如图57 图57 由此可见凸轮传动的不稳定性由于不同原因而造成的轻微运动冲击 3( 凸轮尺寸确定 本次设计是根据实体测绘进行的故通过扫描可直接得出凸轮的轮廓曲线然后在根据具体要求进行相关的修正扫描并修正后所得凸轮如图58 图58 凸轮 由上图可知 BC段为推程运动段最大推程运动角?AOB 67? AB段为远休止段远休止角?BOC 105? AC段为回程运动段最大回程运动角?AOC 188? 远休止段半径R3 58取其整数 设推程段半径为R1回程段半径为R2 4( 凸轮杠杆弹簧设计 本弹簧的设计有别于其他弹簧主要由其特殊的位置决定弹簧拉钩呈垂直状而非平行弹簧模型及其定位如图59所示 图59 凸轮杠杆弹簧 圆柱螺旋弹簧尺寸按GBT1358-1993选取采用第一系列弹簧中径D 16弹簧材 料截面直径d 2许用切应力为455材料为?类65Mn采用油淬回火碳素弹簧钢丝 为保证弹簧的正常工作必须保证弹簧有足够的强度校核如下 名称 单位 参数及计算公式 最大拉力 30 最小拉力 10 工作行程h mm 55 载荷作用次数 弹簧材料 不锈钢丝弹簧?类 弹簧刚度 工作极限载荷 因是?类载荷取但考虑到拉伸弹簧 材料直径及弹簧中径 mm 有效圈数 圈 100 N 5 最大载荷下的变形量 最小载荷下的变形量 弹簧外径 弹簧外径 自由长度 最小工作载荷下的 长度 最大工作载荷下的 长度 切变模量G 旋绕比C 1 弹簧变形量F m 弹簧变形能U 53 本章小结 本章介绍了GDR80包装机给袋系统夹袋装置控制凸轮张合齿轮凸轮弹簧等机构或零件的组成材料尺寸和强度进行说明与计算通过对这些数据的分析与参考以保证设计的正确性与可行性同时还用SolidWorks对其运动仿真把复杂的机械运动用简单的图表来反映使我们对其性能有更好的理解 结论 1 论文结论 在国内外包装机行业高速发展的情况下本文对包装机基本情况及设计要求并对给袋装置进行了设计计算得到了合理的布局方案对给袋装置中涉及到的问题都一一得到解决本文的主要结论如下 1(参考多种设计方案从多角度对比和综合考虑最终选择合适的设计方案 2对包装机给袋系统的夹袋装置与吸袋装置进行运动仿真输出简单易懂的图表以帮助理解凸轮的复杂传动过程 3(对给袋机构进行设计计算对吸盘控制凸轮和链条齿轮是否符合设计要求强度行程分析与测绘所得数据进行校核结果设计符合设计要求强度校核通过杆件强度校核通过齿轮校核通过对送袋机构升降螺杆传动锥齿轮的选材和尺寸进行校核与计算结果也符合要求 2 前景展望 随着人们日常工作节奏的加快营养保健食品的丰富环境保护意识的增强今后对食品及其包装也必然会提出许多新的要求这就包括因地制宜大力发展真空包装真空充气包装和无菌包装等新技术新产品使之与速冻包装有机结合着眼于当前和未来可以确认下述3大类型包装机乃是适合食品销售包装的优秀机种且可堪称之为拥有漫长发展历史和富有强大生命力的主导机型即立式袋盒成型充填封口机卧式袋盒成型充填封口机卧式接缝裹包机按照成组技术思想进行剖析这三者之间的共同性和相似性较多有助于统一开发另外又各具特殊的差异性要因地制宜选用经全面比较列其主要特征如下 包装对象将3个机种相配合几乎无所不包通常含气液料除外只不过第三种有一定局限性 包装材料均以卷筒式复合薄膜为主有的场合第二种可内放吸管第三种可内放托肋等辅件 包装形式第二种花样较多如三边封袋四边封袋双联袋自立袋砖型盒屋顶形盒等第一种居其次第三种偏少通常以枕形袋为主有的可制成筒形袋四边封袋等包装尺寸第一种的袋宽最小达10毫米袋长可在限定范围内无级调整后两种的袋宽及袋长均可在限定范围内无级调整其中第三种的袋长能达半米以上 封口类型第二种新型发出来的不少如设置撕裂口或撕裂线的上端平封加内嵌盒的组合封放在不同部位的螺旋盖封等等另外两个机种显得单调 传送运动既能实现连续式运动也能实现步进式运动结构组合全面体现模块式结要尤其第二种水平布局更便于配置功能性模块如抽真空充氮气加上机电一体化程度高使多样性通用性多功能集成性大为增强形成了系列化产品 3 今后的工作 由于包装机给袋系统性能要求高因此它的设计与制造都相对比较复杂以后应致力于开发出既满足使用要求又符合现行国内的制造业水平的包装机使其走上批量化和产业化深入开展研究攻克制造难关进一步修改和优化其结构将包装机性能和质量提高到一个新的水平 致谢 匆匆四年的本科生学习生活即将结束虽活到老学到老但兴趣是关键在广阔的科技殿堂里我诚惶诚恐因为不懂的太多了故我还得继续努力学习正如屈原所说路漫漫其修远兮吾将上下而求索 本论文是在黄松和老师的精心指导下完成的在我写本论文中得到了黄松和老师的悉心指导在整篇论文的研究过程中从论文的选题课题的进行到难题的解决无不倾注着黄老师的心血黄老师还亲自和我讨论论文中的一些细节他敏锐的思维令年轻人亦感佩服黄老师坚实的理论渊博的学识风趣的谈吐高尚的人格都给予我极大的震撼和触动这将是我今后不断学习完善自我的动力和源泉在此首先向我的导师致以深深的谢意 感谢小组成员及研究生学长给我提供的帮助和支持 感谢在设计中向我提供帮助的所有老师和同学 参考文献 [1] 谢进万朝燕杜com高等教育出版社20041 [2] 石永刚徐com上海科学技术出版社 [3] 邱com北京高等教育出版社1997 [4] 陈秀宁com杭州浙江大学出版社2004 [5] 成com北京化学工业出版社2001 [6] 成com北京化学工业出版社2001 [7] 李com成都西南交通大学出版社2005 [8] 西南交通大学机械设计教研室机械设计习题讨论与实践 [9] 刘朝儒彭福荫高com高等教育出版社20018 [10] 石永刚吴央芳主编 凸轮机构设计与应用创新 北京机械工业出版社 [11] 机械手册编com机械工业出版社 [12] 邱com北京高等教育出版社1997 [13] 任com机械工业出版社 [14] 机械设计制造工艺质量检测与标准 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 全书电子工业出版社 [15] SolidWorks三维机械设计实例教程化学工业出版社 [16] SolidWorks装配体建模美SolidWorks公司著机械工业出版社 [17] 赵健主编SolidWorks2007机械设计专家指导机械工业出版社 [18] SolidWorks2007工程图美solidworks公司著机械工业出版社 附录 工程机械毕业实习报告 实习的性质目的和意义进大学生活的最后一个年头站在我们面前的就是那个向往已久的工作社会我们的心已经开始飞进那里我们高兴我们兴奋因为我们终于可以在这个巨大的舞台上展现自我但我们还需要时间去了解这个社会为此学校给我安排了毕业实习毕业实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分并作为一个独立的项目列入专业教学 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 中的其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识理论联系实际扩大知识面同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神也是学 生接触社会了解产业状况了解国情的一个重要途径逐步实现由学生到社会的转变培养我们初步担任技术工作的能力初步了解企业管理的基本方法和技能体验企业工作的内容和方法这些实际知识对我们学习后面的课程乃至以后的工作都是十分必要的基础实习单位简介成都地铁有限责任公司设立于2004年10月是成都市从事城市快速轨道交通建设运营开发的国有独资企业公司经营范围包括地铁及城市城际轨道交通系统项目的投资筹划建设运营管理设计监理系统及设备材料的采购监造租赁经销基础设施公共设施项目的工程建设管理招标及技术服务地铁及城市轨道交通系统沿线站及相关地区地下空间资源的开发及管理利用地铁及城市城际轨道交通资源的经营项目和策划开发经营管理广告设计制作发布液压马达驱动刀盘旋转同时开启盾构机推进油缸将盾构机向前推进随着推进油缸的向前推进刀盘持续旋转被切削下来的碴土充满泥土仓此时开动螺旋输送机将切削下来的渣土排送到皮带输送机上后由皮带输送机运输至渣土车的土箱- 51 -中再通过竖井运至地面当泥土仓和螺旋输送机中的碴土积累到一定数量时开挖面被切下的渣土经刀槽进入泥土仓的阻力增大当泥土仓的土压与开挖面的土压力和地下水的水压力相平衡时开挖面就能保持稳定开挖面对应的地面部分也不致坍坍或隆起这时只要保持从螺旋输送机和泥土仓中输送出去的渣土量与切削下来的流人泥土仓中的渣土量相平衡时开挖工作就能顺利进行盾构机掘进一环的距离后拼装机操作手操作拼装机拼装单层衬砌管片使隧道次成型盾构机的最大直径为6(28m总长65m其中盾体长8(5m后配套设备长56(5m总重量约406t总配置功率1 577kW最大掘进扭矩5 300kN?m最大推进力为36400kN最陕掘进速度可达8cm,min盾构机主要由9大部分组成他们分别是盾刀盘驱动双室气闸管片拼装机排土机构后配套装置电气系统和辅助设备盾体主要包括前盾中 盾和尾盾三部分这三部分都是管状简体其外径是6(25m前盾和与之焊在一起的承压隔板用来支撑刀盘驱动同时使泥土仓与后面的工作空间相隔离推力油缸的压力可通过承压隔板作用到开挖面上以起到支撑和稳定开挖面的作用承压隔板上在不同高度处安装有五个土压传感器可以用来探测泥土仓中不同高度的土压力前盾的后边是中盾中盾和前盾通过法兰以螺栓连接中盾内侧的周边位置装有30个推进油缸推进油缸杆上安有塑料撑靴撑靴顶推在后面已安装好的管片上通过控制油缸杆向后伸出可以提供给盾构机向前的掘进力这30个千斤顶按上下左右被分成ABcD四组掘进过程中在操作室中可单独控制每一组油缸的压力这样盾构机就可以实现左转右转抬头低头或直行从而可以使掘进中盾构机的轴线尽量拟合隧道设计轴线中盾的后边是尾盾尾盾通过14个被动跟随的铰接油缸和中盾相连这种铰接连接可以使盾构机易于转向一号台车及其上的设备一号台车上装有盾构机的操作室及注浆设备 盾构机操作室中有盾构机操作控制台控制电脑盾构机PLC自动控制系统VMT隧道掘进激光导向系统电脑及螺旋输送机后部出土口监视器 二号台车及其上的设备 二号台车上有包含液压油箱在内的液压泵站膨润土箱膨润土泵盾尾密封油脂泵及润滑油脂泵液压油箱及液压泵站为刀盘驱动推进油缸铰接油缸管片拼装机管片运输小车螺旋输送机注浆泵等液压设备提供压力油泵站上装有液压油过滤及冷却回路液压油冷却器是水冷式 盾尾密封油脂泵在盾构机掘进时将盾尾密封油脂由12条管路压送到三排盾尾密封刷与管片之间形成的两个腔室中以防止注射到管片背后的浆液进入盾体内 润滑油脂泵将油脂泵送到盾体中的小油脂桶中盾构机掘进时4kw电机驱动的小 油脂泵将油脂泵送到主驱动齿轮箱螺旋输送机齿轮箱及刀盘回转接头中这些油脂起到两个作用一个作用是被注入到上述三个组件中唇形密封件之间的空间起到润滑唇形密封件工作区域及帮助阻止赃物进入被密封区域内部的作用对于螺旋输送机齿轮箱还有另外一个作用就是润滑齿轮箱的球面轴承 三号台车及其上的设备 三号台车上装有两台打气泵一个1立方米贮气罐一组配电柜及一台二次风机 打气泵可提供8Bar的压缩空气并将压缩空气贮存在贮气罐中压缩空气可以用来驱动盾尾油脂泵密封油脂泵和气动污水泵用宋给人闸开挖室加压用来操作膨润土盾尾油脂的气动开关用来与泡沫剂水混合形成改良土壤的泡沫用来8嘞气动工具等二次风机由11kW的电机驱动将由中间井输送至第四节台车位置处的新鲜空气继续向前泵送至盾体附近以给盾构机提供良好的通风 四号台车及其上的备四号台车上装有变压器电缆卷筒水管卷筒风管盒 铺设在隧道中的两条内径为100mm的水管作为盾构机的进回水管将竖井地面的蓄水池与水管卷筒上的水管连接起来与蓄水池连接的一台高压水泵驱动盾构机用水在蓄水池和盾构机之间循环通常情况下进人盾构机水管卷筒水管的水压控制在5Bar左右正常掘进时进人盾构机水循环系统的水有以下的用途对掖压油主驱动齿轮油空压机配电柜中的电器部件及刀盘驱动副变速箱具有冷却功能为泡沫剂的合成提供用水提供给盾构机及隧道清洁用水蓄水池中的水用冷却塔进行循环冷却 风管盒中装有折叠式的风管风管与竖井地面上的风肌连接向隧道中的盾构机里提供新鲜空气新鲜空气通过风管被送至第四节台车的位置 电气设备盾构机电气设备包括电缆卷筒主供电电缆变压器配电柜动力电缆控制 电缆控制系统操作控制台现场控制台螺旋输送机后部出土口监视器电机插座照明接地等电器系统最小保护等级为IP5(5主供电电缆安装在电缆卷筒上10kV的高压电由地面通过高压电缆沿隧道输送到与之连接的主供电电缆上接着通过变压器转变成400v50Hz的低压电进人配电柜再通过供电电缆和控制电缆供盾构机使用盾构机操作室内的操作控制台和盾构机某些可移动装置旁边的现场控制台 如管片拼装机管片吊车管片运送小车等 用来操作盾构机实现各种功能操作控制台上有控制系统电脑显示器实现各种功能的按钮调整压力和速度的旋钮显示压力或油缸伸长长度的显示模块及各种钥匙开关等螺旋输送机后部出土口监视器用来监视螺旋输送机的出土情况电机为所有液压油泵皮带机泡沫剂泵合成泡沫用水水泵膨润土泵等提供动力当电机的功率在30kW以下时采用直接起动的方式当电机的功率大于30kW时为了降低起动电流采用星形三角形起动的方式 中铁二十三局集团有限公司是原中铁路桥集团有限公司齐齐哈尔铁路建设集团有限公司中铁十四局集团第一工程有限公司中铁十五局集团第三工程有限公司整合重组成的特大型国有建筑企业隶属中国铁道建筑总公司集团公司主要从事铁路公路桥梁隧道市政水利电力通信信号机场港口矿山堤防工业和民用建筑城市轨道交通磁悬浮列车交通等工程项目施工具有钢筋混凝土制品钢结构制品的生产和设备安装能力集团公司已通过了质量环境职业健康安全管理体系三位一体的认证分别荣获中国500家最大建筑企业中国诚信经营企业全国五一劳动奖状等殊荣液压挖掘机主要由发动机液压系统工作装置行走装置和电气控制等部分组成根据其构造和用途可以区分为履带式轮胎式步履式全液压半液压全回转非全回转通用型专用型铰接式伸缩臂式等多种类型是利用外部热源加热混凝土 加速水泥水化反应和内部结构形成的一种加速混凝土硬化的方法目的是缩短模 板周转期 提高产量地铁管片一般采用的养护方法为常压蒸养 养护 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 基本上分为预养养护池进行水养水养护7天然后进堆场水喷淋养护至28天成都工程机械集团有限公司是神钢建机株式会社在中国长期以来的合作伙伴通过民营化及神钢建机株式会社的出资其成立了新的中日合资企业即成都神钢工程机械集团有限公司旗下包括成都神钢建设机械有限公司生产液压挖掘机和四川成都成工工程机械株式公司生产轮式装载机等设备成都神钢工程机械集团有限公司主要销售KOBELCO牌液压挖掘机成工牌轮式装载机及其他工程机械5S是整理 Seiri 整顿 Seiton 清扫 Seiso 清洁 Seikeetsu 和素养 Shitsuke 这5个词的缩写全面预算反映的是企业未来某一特定期间企业利润根据目标利润制定作业指标如销售量生产量成本资金筹集额等为目的以销售预测为起点进而对生产成本及现金收支等进行预测并编制预计损益表预计现金流量表和预计资产负债表反映企业在未来期间的财务状况和经营成果全面预算管理作为对现代企业成熟与发展起过重大推动作用的管理系统是企业内部管理控制的一种主要方法提升战略管理能力高效使用资源中国二重位于四川省德阳市 距离省会成都58公里始建于1958年1971年建成投产截止2006年12月31日二重占地面积 2611 万平方米总资产近80亿元在册职工 12724人在岗职工 11938人1993年国务院行文由第二重型机器厂更名为中国第二重型机械集团公司1999年二重被国家列为关系国家安全及国民经济命脉的39家重要骨干企业之一2000年1月1日起资产财务关系上划财政部2003年3月由国务院国有资产监督管理委员会管理中国二重是中国最大的重型机械制造企业国家首批21家重大技术装备国产化基地大型板坯连铸机生产基地之一和关系国家安全及国民经济命脉的重要骨干企业中国东方电气集团公司简称东方电气创建于1984年是中国最大的发电设备制造和电站工 程承包特大型企业之一是党中央确定的涉及国家安全和国民经济命脉的53户国有重点骨干企业之一是国务院国资委监管企业集团公司已进入全球225家最大工程承包商之列2004年位列全球第74名到2005年底资产总额达400亿元员工28万人东方电气是国家重大技术装备国产化基地2001年被正式确认为国家级企业技术中心拥有我国发电设备制造行业中一流的综合技术开发能力长期以来东方电气坚持走自主创新和技术强企之路通过提高重大技术装备自主化能力提升了集团公司的核心竞争力促进了集团公司持续健康快速发展发挥了国有重点大型企业集团在国民经济中的带动力和影响力XYD2N新型液压捣固机YQ-4C型 液压起道机总得来说在实习期间虽然很辛苦但是我却学到了不少东西也受到了很大的启发我明白今后的工作还会遇到许多新的东西这些东西会给我带来新的体验和新的体会因此我坚信只要我用心去发掘勇敢地去尝试一定会能更大的收获和启发的也只有这样才能为自己以后的工作和生活积累更多丰富的知识和宝贵的经验致谢感谢给我这样的机会一个让我对社会对工作对学习都有了更深一步的理解和认识为我即将走上工作岗位增添了信心让我在大学生活中留下了美好的一页